Вода не только источник, она и вечный двигатель жизни. Изнуренные зноем степи и пустыни превращаются в зеленый сад, если на иссохшую землю приходит животворная влага. Да и только ли пустыни ждут воды? Целые географические зоны с так называемым недостаточным увлажнением, где в год выпадает осадков не более 250—300 миллиметров, без орошения мало пригодны для возделывания сельскохозяйственных культур. А в засушливых районах, с их периодическим водным голоданием разве урожай не подвержен капризам погоды? Без влаги не обойтись и там.

Конечно, не все сельскохозяйственные угодья нуждаются в поливе, некоторые из них непригодны под размещение культур как раз из-за избыточной влаги. Переувлажненные почвы, как и засушливые, пагубно влияют на рост и развитие растений. Чтобы каждый гектар сельскохозяйственных угодий давал урожай полной мерой, а вложенные затраты труда и средств были эффективно оправданы, необходима постоянная забота об улучшении почвенных, гидрологических и климатических условий при возделывании растений.

Разные культуры в период вегетации требуют определенного количества влаги. Так, озимые на тонну зерна расходуют 800—1000, а яровые — 1000—1100 тонн воды. Следовательно, на создание единицы массы урожая зерновых требуется тысяча и более единиц воды (нормы учитывают испарение самими растениями и почвой под ними). Еще больше воды требуют хлопчатник, бахчевые культуры.

Растения способны выдерживать разные условия существования. По характеру взаимодействия с внешней средой все представители зеленого царства делятся на засухоустойчивые (ксерофиты), приспособленные к избыточной влажности (гидрофиты) и на растения, требующие условий промежуточных в сравнении с первыми двумя типами (мезофиты). К мезофитам относятся многие растения умеренного климата, среди них значительная часть возделываемых человеком.

Засухоустойчивые растения, как правило, невелики по размерам. Обычно это травы или кустарники. Надземная масса их заметно уступает корневой. Например, у верблюжьей колючки корни простираются на глубину до двадцати метров, превышая по длине стебли и ветви в десятки раз. У ксерофитов очень высокая концентрация клеточного сока, которая развивает огромную сосущую силу, позволяя использовать даже скудный запас почвенной влаги. Мелкая листва, нередко превращенная в колючки, хорошо развитый пробковый слой кроющей ткани, волоски на листьях (предохраняют от перегрева), заглубленные устьица, сворачивание листьев в часы зноя и другие физиологические особенности позволяют растениям пустынь и степей переносить жестокие испытания водного голодания. Ксерофиты ведут непрестанную борьбу за влагу.

Гидрофитам, естественно, воды хватает. Но их корни расположены в тяжелом, вязком иле, где практически нет кислорода. Эти растения не могли бы существовать, если бы не специальная ткань, проводящая воздух через стебли в корневую систему,— аэренхима.

На поперечном срезе стебля водного растения за тонким плотным слоем внешних клеток и без микроскопа можно увидеть «пустоты» — воздухоносные ходы, отделенные один от другого пленочками. Это и есть аэренхима. Так что болотное растение само себя обеспечивает кислородом, свободно доходящим до самых отдаленных корней, даже зарывшихся в глубокий ил. Все сказанное о внутреннем строении болотных растений целиком относится к рису, который после того, как место произрастания — чек зальют водой, приобретает черты типичного гидрофита.

Известно, что все сорта риса нуждаются в постоянном избыточном увлажнении, а некоторые и в затоплении. Возникает вопрос: зачем рису столько воды? Заметим, что испаряющая способность этого злака невысока, примерно такая же, как у пшеницы. Оказывается, эта особенность риса объясняется слабой сосущей силой клеток. На обычном поле рис не может втягивать из почвы питательные вещества. Малая обводненность тканей, поверхностное испарение через тонкостенную оболочку — кутикулу, отсутствие на корнях устьиц — все это, безусловно, делает рис неспособным произрастать на насыщенных воздухом (аэрированных) участках. И уж, конечно, он не может противоборствовать засухе. Хотя рисовое поле, разгороженное на ячейки-чеки, заполненные водой, болота в привычном представлении не напоминает, но условия, искусственно созданные там, во многом сходны.

Культуры, растущие на полях, требуют рыхлой, хорошо проветриваемой почвы. Затопление для них вредно, ведь их корни для дыхания используют кислород, содержащийся в почве. Никакой воздухоносной ткани внутри стеблей и корней у мезофитов нет. К тому же на почвах, где застаивается вода, прекращается деятельность аэробных бактерий, там господствуют анаэробные процессы брожения, выделяющие болотные яды — органические кислоты и соли закиси железа. Безвредные для гидрофитов, эти яды губительны для «сухопутных» растений.

С заболачиванием и затоплением тесно связано такое неприятное явление, как вымокание хлебов. Хорошо раскустившиеся озимые после весеннего паводка оказываются с подгнившими узлами кущения. Обычно это бывает в пониженных местах поля, в западинах. Причина вымокания — застаивание воды, избыточная увлажненность прекратила доступ кислорода к корням злаков, обрекла растения на гибель. Заботливые хозяева такие места дренируют— осушают. Почти все сельскохозяйственные культуры, кроме риса, легче переносят некоторую засушливость, чем затопляемость. Они больше тяготеют к ксерофитам, чем к гидрофитам.

Обильное увлажнение для полевых растений, как и заболоченность, не проходит бесследно. Злаки, к примеру, от этого слишком вытягиваются, отчего соломина формируется непрочной, слабой и хлеба после выколашивания полегают: колос, утяжеленный дождем, перегибает соломину.

Такие хлеба трудно убирать, увеличиваются потери урожая.

Слева направо: типичный обитатель сухих лугов — скабиоза; пример гидрофита — осока пузырчатая и мезофит — сныть.

За сходом снега, что обыкновенно бывает при устойчивом переходе средней суточной температуры через нуль градусов, сразу же оттаивает почва: сначала супесчаная, затем более тяжелая — суглинистая. Конечно, пока почва текучая и липкая, обрабатывать ее нельзя. Весенние полевые работы начинаются, лишь когда почва поспеет, то есть станет мягкой, пластичной. В дождливые и холодные весны просыхание полей задерживается, соответственно задерживается и продвижение фронта весенних полевых работ.

Термическим порогом вегетации агрономы считают момент перехода средних суточных температур выше 5 градусов тепла. Для большинства наших культурных и диких растений эта температура является тем минимумом, который необходим для пробуждения и начала роста, иными словами, для сезонного развития живой природы. Активная же вегетация растения наступает только с подъемом суточной температуры выше 10 градусов тепла. В центре Русской равнины при ранней весне активная вегетация начинается во второй половине апреля и может продолжаться до двадцатых чисел октября. Если все положительные температуры за это время складывать нарастающим итогом, то их общая сумма к концу сезона активной вегетации составит около 2000 градусов.

Знание суммы положительных температур в предстоящем сезоне для земледельцев совершенно необходимо. Ведь для нормального роста, развития и созревания растения в период вегетации, кроме влаги, требуется другое климатическое богатство — тепло. Например, яровая пшеница мягких сортов в этот период требует общую сумму тепла 1500 градусов, ячмень — 1350, овес — 1450, просо — 1700 и подсолнечник — 2000 градусов.

Исходя из местных условий земледельцы подбирают возделываемые культуры и определяют наилучшие сроки высева семян. Имеются в виду, конечно, и сроки уборки урожая той или иной культуры. Ведь у яровой пшеницы и огурцов, скажем, требования к теплу одинаковы, но последние высевают на месяц позже пшеницы и собирают их значительно раньше. Поэтому в данный сезон огурцам может не хватать тепла. И расчетливые агрономы в холодное лето стараются выращивать менее требовательные к теплу культуры, чем огурцы (в открытом грунте), подсолнечник или кукуруза на зерно.

А как заранее предусмотреть характер лета?

При ранних веснах сумма тепла за сезон вегетации, естественно, получается больше, чем при поздних. Весну считают ранней, если суточная температура выше 5 градусов наступила с опережением среднего многолетнего срока для данной местности. Хорошим ориентиром для полевода в данном случае будет зацветание серой ольхи, она начинает пылить как раз при наступлении этого значения суточной температуры. Но при ранней весне обыкновенно очень долго земледельцам угрожают возвратные заморозки. «Обнадейчива весна, да обманчива»,— подмечено народом исстари. Поздняя же весна развивается дружно, особенно в первое время. Ее недостаток с агрономической точки зрения в том, что при этой весне недобор тепла, вызванный поздним началом, так и не возмещается в течение всего весенне-летнего периода. Одним словом, при поздних веснах можно опасаться холодного лета. Это подтверждается сопоставлениями данных наблюдений за очень долгий период.

Небезынтересна и такая закономерность: чем раньше весной средняя суточная температура перейдет выше 15 градусов, тем теплее бывает вторая половина лета. Индикатором перехода температуры через 15 градусов является цветение черемухи. Стало быть, чем раньше она зацветает, тем теплее ожидается вторая половина лета. Логическая связь в этой закономерности заключается в том, что любая фенологическая фаза у растения (в нашем примере — зацветание) наступает лишь после воздействия на него определенной суммы тепла. Черемуха, к слову, зацветает, если общая сумма эффективных температур (исчисляется как сумма остатков между средней суточной и температурой плюс 5 градусов, называемой «биологическим нулем») составит 125 градусов.

Вода и тепло — слагаемые урожая. А какова в этой связи роль мелиоративных работ?

Практика показывает, что затраты на мелиорацию щедро окупаются прибавкой урожая. Поливной гектар становится поистине богатырским. Так, в засушливых районах Ставропольского края сбор урожая зерновых на поливе в среднем составляет более 30 центнеров. Там же на неполивных землях урожай в полтора-два раза ниже. Не менее убедительные данные о пользе мелиорации получены и в зоне избыточного увлажнения. А зона эта огромна. В нее входит 30 областей Российской Федерации, Белоруссия, полесские и западные области Украины, Латвия, Литва и Эстония. В этой зоне размещены основные посевы картофеля, льна и конопли, здесь выращивается большой набор фуражных культур. Без проведения мелиоративных работ переувлажненные земли скупо оплачивают вложенные труд и средства, мешают ведению интенсивного, высокодоходного хозяйства. Мелиораторы могут и обязаны каждый такой гектар заставить работать за три.

Земледельцы искони имеют дело с водой, почвой и растениями. От умелого управления этим триединством и зависит мастерство создателей урожая, конечный результат их труда — отдача на вложенные средства. Постигать это мастерство — призвание и долг каждого сельского труженика.